DE10037080A1 - Pumpe - Google Patents

Abstract

Eine Pumpe zum Fördern eines Fluids, insbesondere Flügelzellenpumpe, mit einer in einem Gehäuse (2) untergebrachten Fördereinrichtung (1), einem im Gehäuse (2) ausgebildeten Zufuhrkanal (13) für das Fluid, der sich in den Ansaugbereich der Fördereinrichtung (1) erstreckt und in eine der Fördereinrichtung (1) vorgelagerte Strahlkammer (15) mündet, und mit einer Injektoreinrichtung (14), die zum Fördern des Fluids dient.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Fördern eines Fluids, insbesondere Flügel­ zellenpumpe, mit einer in einem Gehäuse untergebrachten Fördereinrichtung, einem im Gehäuse ausgebildeten Zufuhrkanal für das Fluid, der sich in den Ansaugbereich der Fördereinrichtung erstreckt und in eine der Fördereinrichtung vorgelagerte Strahlkammer mündet, und mit einer Injektoreinrichtung, die zum Fördern des Fluids dient, mit einer Strahldüse in die Strahlkammer abstrahlt und dabei unter hohem Druck stehendes Fluid in das aus dem Zufuhrkanal in die Strahlkammer austretende Fluid einspritzt und dieses dadurch mitreißt bzw. beschleunigt, wobei die Strahlkam­ mer über einen Saugkanal mit mindestens zwei Saugnieren der Fördereinrichtung strömungsverbunden ist.

Pumpen der hier in Rede stehenden Art, so beispielsweise Flügelzellenpumpen, sind aus der Praxis hinlänglich bekannt. Lediglich beispielhaft wird hierzu auf die DE 39 28 029 A1, DE 41 22 433 C2 und DE 41 38 516 A1 verwiesen.

Pumpen der gattungsbildenden Art werden beispielsweise in Lenkhilfssystemen ein­ gesetzt und fördern ein spezielles Öl, um eine Unterstützung der am Lenkrad eines Kraftfahrzeugs aufzubringenden Lenkkraft hervorzurufen. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um Flügelzellenpumpen, die aus einem außerhalb der Pumpe vorgese­ henen Reservoir, beispielsweise aus einem externen Tank, Öl ansaugen. Solche Pumpen sind üblicherweise mit einem Stromregelventil ausgestattet, über das Öl aus dem Hochdruckbereich - Druckseite - in den Ansaugbereich - Saugseite - der Pumpe geleitet werden kann. Ab einer bestimmten Pumpendrehzahl und bei einer fest einstellbaren Fördermenge öffnet das Stromregelventil eine Abströmbohrung, durch die unter hohem Druck stehendes Öl austreten kann. Das Öl gelangt in den Ansaugbereich der Fördereinrichtung.

Aus der DE 41 38 516 A1 ist bereits eine gattungsbildende Pumpe bekannt, die zur Realisierung eines möglichst kavitationsfreien Betriebs eine ganz besondere För­ dermaßnahme zum Fördern des Tanköls aufweist, nämlich eine Injektoreinrichtung, die ähnlich einer Wasserstrahlpumpe arbeitet. Die Injektoreinrichtung wird mit unter hoher Geschwindigkeit strömendem Fluid beaufschlagt, welches der Injektoreinrich­ tung vom Hochdruckbereich her vorzugsweise über ein Stromregelventil zugeführt wird. Dieses unter hoher Geschwindigkeit strömende Fluid injiziert die Injektorein­ richtung in das aus dem Zufuhrkanal strömende Fluid, und zwar im Bereich einer der Fördereinrichtung vorgelagerten Strahlkammer. Dadurch wird das aus dem Tank kommende Fluid mitgerissen bzw. beschleunigt und gelangt von dort aus über ein weiteres Kanalsystem in den Ansaugbereich der Fördereinrichtung.

Die aus der DE 41 38 516 A1 bekannte Technik betreffend den Einsatz einer Injek­ toreinrichtung ist jedoch insoweit problematisch, als diese Injektoreinrichtung ledig­ lich auf einer Seite des Gehäuses mit einer Strahldüse wirkt und von dort aus das vom Tank kommende Fluid auf beide Seiten des Gehäuses - in den jeweiligen An­ saugbereich - fördern muß, um nämlich das Fluid beidseits des Gehäuses an den beidseits der Fördereinrichtung bzw. der Rotationsgruppe zugeordneten Saugnieren in hinreichendem Maße zur Verfügung zu stellen.

Das dem Stand der Technik zugrundeliegende Hauptproblem ist darin zu sehen, daß der vorzugsweise vor dem Ventilkolben unter gegebenenfalls hohem Druck am Ventilkolben mit hoher Geschwindigkeit in die Strahldüse abströmende Ventilstrahl grundsätzlich schräg verläuft und deshalb symmetrisch ausgebildete Kanäle unge­ eignet sind.

Aufgrund der üblicherweise unterschiedlichen Strahlbeaufschlagung zu den beidseits angeordneten Saugnieren treten dort unterschiedliche Druckverhältnisse im Fluid auf, was wiederum zu einer unterschiedlichen Beladung der beidseitigen Saugnieren führt. Insbesondere bei hohen Förderleistungen der Pumpe führt dies zu Kavitation bzw. zu auf Kavitation beruhenden Schäden. Außerdem ist eine gleichmäßige Fül­ lung der beidseitigen Ansaugbereiche in Frage zu stellen.

Im Stand der Technik ist jedenfalls nicht gewährleistet, daß die Saugnieren bzw. Saugkammern gleichmäßig befüllt werden. Ganz im Gegenteil führen vor den Saug­ nieren herrschende unterschiedliche Druckverhältnisse und Strömungsgeschwindig­ keiten des Fluids zu einer unterschiedlichen Befüllung, wodurch wiederum die voran­ stehend genannten Probleme - Kavitation und somit auch Geräusche in der Pumpe - auftreten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der gat­ tungsbildenden Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß Kavitationen und somit in der Pumpe auftretende Geräusche mit einfachen konstruktiven Mitteln wei­ testgehend vermieden sind.

Die erfindungsgemäße Pumpe löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist eine Pumpe der eingangs genannten Art da­ durch gekennzeichnet, daß im Einströmbereich der Strahlkammer und/oder im Saugkanal die Strömung des Fluids beeinflussende Mittel vorgesehen sind, die einen zumindest weitgehend gleichen Volumenstrom in die Saugnieren gewährleisten.

Erfindungsgemäß ist zunächst einmal erkannt worden, daß die im Stand der Technik auftretenden Kavitationen bzw. Geräusche in der Pumpe auf unterschiedlich starkes Befüllen der Saugkammern bzw. Saugnieren der Fördereinrichtung zurückzuführen ist. Dies bedurfte bereits einer tiefgreifenden technischen Analyse, insbesondere im Hinblick auf die Strahlrichtung, wobei eine solche Analyse für sich gesehen erfinde­ risch ist. In einem nächsten Schritt ist erkannt worden, daß man die im Stand der Technik auftretenden Probleme dadurch beseitigen kann, daß man einen zumindest weitgehend gleichen Volumenstrom in die Saugnieren gewährleistet. Schließlich ist erkannt worden, daß man dazu nicht etwa die Strahldüse modifiziert oder den Druck des über die Strahldüse einzuspritzenden Fluids - wie auch immer - beeinflußt, son­ dern das in die Strahlkammer austretenden Fluids im Einströmbereich der Strahl­ kammer und/oder im Saugkanal die Strömung des Fluids beeinflussende Mittel vor­ sieht, so daß sich - aufgeteilt auf die Saugnieren - zwangsweise ein zumindest weit­ gehend gleicher Volumenstrom in die Saugnieren ergibt. Letztendlich wird in erfin­ dungsgemäßer Weise der Strömungspfad bis zu den Saugnieren derart ausgestaltet, daß sich der gesamte Volumenstrom in gleiche Teilströme bis hin zu den Saugnieren aufteilt. Für eine solche - gleiche oder zumindest weitgehend gleiche - Aufteilung des Volumenstroms sind die die Strömung des Fluids beeinflussenden Mittel im Strömungspfad verantwortlich, wobei es sich bei diesen Mitteln um integrale Be­ standteile des Strömungspfads und somit des Gehäuses handeln kann. Insoweit sei angemerkt, daß sich der Druck des über die Strahldüse eingespritzten Fluids durch die äußeren Kräfte an den Rändern bzw. Randbereichen ergibt und sich durch den Strömungsverlauf hinweg stets ändert.

Nun kann es sich im Rahmen eines einfachen Ausführungsbeispiels der erfindungs­ gemäßen Pumpe um eine solche Konstruktion handeln, die lediglich einseitig in eine einzige Strahlkammer abstrahlt, wobei diese einzige Strahlkammer über einen Saug­ kanal mit zwei oder mehreren Saugnieren der Fördereinrichtung strömungsverbun­ den ist. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, daß der Zufuhrkanal beidseits der För­ dereinrichtung mit jeweils einem Teilkanal in eine der Fördereinrichtung vorgelagerte Strahlkammer mündet und daß die Injektoreinrichtung zweiseitig mit je einer Strahl­ düse in jede der beiden Strahlkammern abstrahlt. Beide Strahlkammern sind jeweils über einen Saugkanal bzw. über entsprechende Teilkanäle mit jeweils mindestens zwei Saugnieren der Fördereinrichtung strömungsverbunden. Auf beiden Seiten sind dann gleichermaßen die Strömung des Fluids beeinflussende Mittel vorgesehen, die einen zumindest weitgehend gleichen Volumenstrom in die beidseitigen Saugnieren gewährleisten.

In weiter erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, daß der in die jeweilige Strahlkammer gerichtete Strahl des Fluids in Strömungsrichtung schräg auf die der Strahldüse gegenüberliegende Wandung der Strahlkammer gerichtet sein kann und dort entsprechend schräg auftrifft. Der Winkel des Strahls wird dabei zusätzlich so beeinflußt, daß dessen kinetische Energie zur gleichmäßigen Befüllung der Saugnie­ ren optimal genutzt werden kann. Dabei sollen insbesondere Verwirbelungen und Strahlerosionen vermieden werden.

Zur weiterreichenden Begünstigung einer optimalen Strömung des Fluids gleich nach dem Austreten aus dem Injektor bzw. aus der Strahldüse ist es von weiterem Vorteil, wenn im Aufprallbereich der Wandung eine schanzenähnliche Leiteinrichtung aus­ gebildet ist, die dem Strahlwinkel des Fluids in etwa angepaßt bzw. auf diesen abge­ stimmt ist. Durch die schanzenähnliche Leiteinrichtung wird das Fluid zur Vermei­ dung schadhafter Verwirbelungen - mittels der schanzenähnlichen Leiteinrichtung - regelrecht aufgenommen und gezielt weitergeleitet, und zwar bei geringst möglichen Verlusten an kinetischer Energie.

In weiter vorteilhafter Weise ist dem Aufprallbereich bzw. der schanzenähnlichen Leiteinrichtung in der Strahlkammer zunächst eine zur Bündelung der Strömung dienende Querschnittsverjüngung des Strömungspfads nachgeordnet. Durch diese Querschnittsverjüngung und somit Bündelung der Strömung wird aufgrund des sich daraus ergebenden Düseneffekts eine Beschleunigung der Strömung erreicht. Dieser Querschnittsverjüngung könnte wiederum eine Umlenkung und schließlich eine Auf­ teilung in die beiden Saugkanäle nachgeordnet sein, wobei der durch die Umlenkung aufgezwungene Richtungswechsel Einfluß auf die darauf folgende Aufteilung der Strömung in die beiden Saugkanäle hat. Im Bereich der Aufteilung können abermals Leiteinrichtungen vorgesehen sein, die beispielsweise den jeweiligen Wandungen des Strömungspfads bzw. der Saugkanäle zugeordnet sein können. Die Umlenkung und Aufteilung der gesamten Strömung hat jedenfalls so zu erfolgen, daß sich in die beiden Saugkanäle in etwa der gleiche Volumenstrom ergibt, der wiederum über die beiden Saugkanäle zum Einlaß der Saugnieren gelangt.

Im Konkreten könnte die Strahlkammer über zwei separate Saugkanäle mit jeweils mindestens einer Saugniere bzw. Saugkammer strömungsverbunden sein. Mit ande­ ren Worten teilt sich die Strahlkammer in zwei voneinander unabhängige Saugkanäle auf, die wiederum die Strahlkammer mit den Saugnieren strömungsverbinden. Un­ geachtet der Länge der Saugkanäle und ungeachtet des Verlaufs des jeweiligen Saugkanals sind die die Strömung beeinflussenden Mittel derart ausgestaltet, daß sich zu den beiden Saugnieren - über die jeweiligen Saugkanäle - ein weitgehend gleicher Volumenstrom ergibt. Dafür verantwortlich sind die die Strömung des Fluids beeinflussenden Mittel, so beispielsweise auch die in der Strahlkammer vorgesehene schanzenähnliche Leiteinrichtung und insbesondere die gezielte Abstimmung der Ausbildung von Wandungen, "Nasen" oder dergleichen. Entsprechende Einrichtun­ gen sind auch in den Saugkanälen denkbar.

Wie bereits zuvor angesprochen, läßt sich die Strömung von der Strahlkammer in die beiden Saugkanäle durch die Ausgestaltung des Strömungspfads beeinflussen. In­ soweit wird die Strömung in die beiden Saugkanäle zumindest geringfügig umge­ lenkt. Diese Umlenkung dient zur Beeinflussung des in die Saugkanäle gerichteten Volumenstroms, so daß bereits insoweit eine den Volumenstrom vergleichmäßi­ gende Aufteilung der Strömung in die beiden Saugkanäle hinein vorgenommen wird.

Entsprechend den sonstigen Rahmenbedingungen betreffend die Ausgestaltung der Saugkanäle könnten diese asymmetrisch und dabei unterschiedlich lang ausgebildet sein.

In den Saugkanälen und/oder unmittelbar vor den Saugnieren können weitere die Strömung beeinflussende Mittel, insbesondere Querschnittsmodifikationen und/oder Leiteinrichtungen, vorgesehen sein, um dort letztmalig Einfluß auf den in die Saug­ nieren gelangenden Volumenstrom zu nehmen. Hier kann eine Feinabstimmung des bereits aufgeteilten Volumenstroms stattfinden. Querschnittsverjüngungen, weitere Umlenkungen oder gar eine labyrinthähnliche Ausgestaltung des Saugkanals sind adäquate Mittel zur Beeinflußung der Strömung, genauer gesagt der Strömungsge­ schwindigkeit, des dort herrschenden Drucks und somit des Volumenstroms.

Im Rahmen einer alternativen Ausgestaltung des Strömungspfads von der Strahl­ kammer bis zu den Saugnieren könnte die Strahlkammer bei einem einzigen Saug­ kanal mit mindestens zwei hintereinander angeordneten Saugnieren strömungsver­ bunden sein. Auch insoweit könnte dem bereits zuvor als Aufprallbereich bezeich­ neten Einströmbereich bzw. der schanzenähnlichen Leiteinrichtung zunächst eine zur Bündelung der Strömung dienende Querschnittsverjüngung des Strömungpfads nachgeordnet sein, wobei sich der Strömungsquerschnitt zur ersten Saugniere hin stetig, geschwungen oder gar stufig verringern kann. Die Bündelung der Strömung führt zu einer Beschleunigung des Fluids bis hin zur ersten Saugniere.

Des weiteren ist es möglich, daß in dem Saugkanal, insbesondere unmittelbar vor den Saugnieren, weitere die Strömung beinflußende Mittel, insbesondere Leitein­ richtungen, vorgesehen sind. Unmittelbar vor den Saugnieren könnten - wie im Auf­ prallbereich in der Strahlkammer - schanzenähnliche Leiteinrichtungen ausgebildet sein, die die Strömung unter Vermeidung von Verwirbelungen in die Saugnieren hin­ einleiten, ohne wesentliche Strömungsverluste zu verursachen. Die Leiteinrichtungen - sowohl an beliebigen Stellen im Saugkanal wie auch unmittelbar vor den Saugnie­ ren - sind vorzugsweise als integrale Bestandteile des Gehäuses ausgebildet.

In weiter vorteilhafter Weise ist der Strömungsquerschnitt zwischen der ersten Saug­ niere und der zweiten Saugniere zumindest gleich dem Strömungsquerschnitt vor der ersten Saugniere. Dabei ist sicherzustellen, daß sich die Volumenströme in die bei­ den Saugnieren hinein zumindest weitgehend gleichmäßig aufteilen, so daß eine gleichmäßige Beladung der Saugnieren stattfindet. Hinter der zweiten Saugniere könnte eine eine Umlenkung verursachende Prallwand ausgebildet sein, so daß da­ durch eine Umlenkung und somit eine abermalige Beinflussung des Volumenstroms in die zweite Saugniere hinein stattfindet. Jedenfalls könnte der Saugkanal unmittel­ bar hinter der zweiten Saugniere mit der dort vorgesehenen Umlenkwand enden.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung könnte der Saugkanal im Bereich zwischen den beiden Saugnieren oder nach der in Strömungsrichtung hintersten Saugniere mit der Strahlkammer oder mit dem Bereich des Saugkanals vor der ersten Saugniere unmittelbar oder über einen Bypass strömungsverbunden sein. Durch eine solche Strömungsverbindung lassen sich die Druckverhältnisse und somit auch die Volu­ menströme vor den jeweiligen Saugnieren beeinflussen, so daß auch insoweit ein Abgleich in Bezug auf die Volumenströme stattfinden kann.

Neben dem Verlauf des Saugkanals und der Vorkehrung unterschiedlicher Leitein­ richtungen läßt sich die Strömung des Fluids, insbesondere der in die Saugnieren gerichtete Volumenstrom, durch weiterreichende Maßnahmen beeinflussen, nämlich durch eine Modifikation der Innenwandung der Strahlkammer und/oder des Saug­ kanals bzw. der Saugkanäle. Insoweit könnten die Oberflächen die Strömung beein­ flussende Strukturen und/oder Beschichtungen aufweisen. Im Konkreten könnten die Innenwandungen - je nach Bedarf - oberflächenbehandelt sein, wobei eine Aufrau­ hung der Oberfläche zu einer Erhöhung des Strömungswiderstands und eine Glät­ tung bzw. glatte Beschichtung der Oberfläche zu einer Reduzierung des Strömungs­ widerstands und somit zu einer Beschleunigung der Strömung führt.

Schließlich sei angemerkt, daß das Gehäuse auf der einen Seite durch einen stirn­ seitigen Gehäusedeckel und auf der anderen Seite gegebenenfalls durch einen La­ gerflansch abgeschlossen sein kann. Insoweit ist es möglich, daß die beidseits der Fördereinrichtung ausgebildete Strahlkammer zumindest weitgehend in den Gehäu­ sedeckel und gegebenenfalls in den Lagerflansch eingearbeitet ist. Darüberhinaus ist es denkbar, daß die beidseits des eigentlichen Gehäuses ausgebildeten Strömungs­ pfade identisch oder unterschiedlich ausgebildet sind, und zwar je nach den durch das Gehäuse bzw. den Gehäusedeckel und/oder den Lagerflansch vorgegebenen Geometrien und Anforderungen.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfol­ gende Erläuterung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich­ nung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeich­ nung zeigt

Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht, geschnitten, ein Ausführungsbei­ spiel einer gattungsgemäßen Pumpe,

Fig. 2 in einer schematischen Seitenansicht, geschnitten und vergrößert, den Gegenstand aus Fig. 1 ohne Gehäusedeckel, ohne Lagerflansch und ohne Fördereinrichtung,

Fig. 3 in einer schematischen Innenansicht einen Lagerflansch mit zwei Saugkanälen,

Fig. 4 den Gegenstand aus Fig. 3 in einer geschnittenen Darstellung entlang der Linie A-A,

Fig. 5 den Gegenstand aus Fig. 3, teilweise, in einer geschnittenen Darstel­ lung entlang der Linie B-B,

Fig. 6 den Gegenstand aus Fig. 3, teilweise, in einer geschnittenen Darstel­ lung entlang der bogenförmigen Linie C-C und

Fig. 7 in einer schematischen Innenansicht einen Gehäusedeckel, in dessen Wandung einer singulärer Saugkanal ausgebildet ist.

Fig. 1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung eine gattungsbildende Pumpe in einer geschnittenen Seitenansicht, wobei es sich hier im Konkreten um eine Flügelzellen­ pumpe mit einer hier nicht näher beschriebenen Rotationsgruppe 1 bzw. Förderein­ richtung handelt. Hinsichtlich der besonderen Ausgestaltung einer solchen Rotati­ onsgruppe 1 wird lediglich beispielhaft auf die DE 41 38 516 A1 verwiesen.

Die hier dargestellte Pumpe umfaßt - als wesentliche Bestandteile - ein Gehäuse 2 und eine in dem Gehäuse 2 untergebrachte Fördereinrichtung, wobei es sich dabei um die bereits erwähnte Rotationsgruppe 1 handelt. Stirnseitig ist auf der einen Seite ein das Gehäuse 2 abschließender Gehäusedeckel 3 und auf der anderen Seite - auf der dem Gehäusedeckel 3 gegenüberliegenden Seite - ein sich an das Gehäuse 2 anschließender Lagerflansch 4 vorgesehen. Das eigentliche Gehäuse 2 nebst Ge­ häusedeckel 3 und Lagerflansch 4 könnte im weitesten Sinne als Gehäuse bezeich­ net werden.

Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Gehäusedeckel 3 einerseits und zwischen dem Gehäuse 2 und dem Lagerflansch 4 andererseits ist eine nach außen wirkende Dichtung 5, 6 angeordnet, wobei die gegenüber dem Gehäusedeckel 3 wirkende Dichtung 5 in einer in der Stirnfläche 7 des Gehäuses 2 ausgebildete Nut 8 einge­ setzt ist. Auf der anderen Seite des Gehäuses 2 ist die Dichtung 6 dem Lagerflansch 4 zugeordnet bzw. in eine in den Lagerflansch 4 eingearbeitete Nut 9 eingesetzt. Die Nut 9 könnte ebenso in die Stirnfläche 10 des Gehäuses 2 eingearbeitet sein.

Aus dem Stand der Technik ist es - für sich gesehen - bereits bekannt, zwischen der Druckbereich 11 und dem Saugbereich 12 der Pumpe einen Leckagepfad für das Fluid vorzusehen, nämlich einen Leckagepfad für druckseitig auftretendes und zum Saugseite 12 zu förderndes Lecköl.

Die Fig. 1 und 2 zeigen deutlich, daß sich in den Ansaugbereich, d. h. zur Saugbe­ reich 12 hin, ein Zufuhrkanal 13 für das Fluid erstreckt. Des weiteren ist eine zum Fördern des Fluids dienende Injektoreinrichtung vorgesehen, die ähnlich einer Was­ serstrahlpumpe arbeitet. Diese Injektoreinrichtung 14 spritzt vor einem Stromregel­ ventilkolben unter hohem Druck stehendes Fluid an der Steuerkante des Ventilkolbens mit hoher Geschwindigkeit in eine der Fördereinrichtungen 1 vorgelagerte Strahlkammer 15, und dort in das aus dem Zufuhrkanal 13 austretende Fluid ein und beschleunigt das Fluid dadurch bzw. reißt dadurch das Fluid mit.

Der Zufuhrkanal 13 mündet beidseits der Fördereinrichtung 1 mit jeweils einem Teil­ kanal 16 in eine - separate - Strahlkammer 15, wobei die Injektoreinrichtung 14 zweiseitig abstrahlt, so daß in jede der beiden Strahlkammern 15 eine Strahldüse 17 der Injektoreinrichtung 14 gerichtet ist. Die Strahldüsen 17 können gegebenenfalls verkürzt sein oder weggelassen werden, um den Strahl nicht zu behindern.

Die Fig. 1 und 2 zeigen gemeinsam, daß die Injektoreinrichtung 14 zentral über der Fördereinrichtung 1 angeordnet ist. Dabei sind die Strahldüsen 17 derart ausgerich­ tet, daß das über die Strahldüse 17 unter hoher Geschwindigkeit eingespritzte Fluid auf das zu beschleunigende Fluid in etwa in dessen Strömungsrichtung trifft, so daß eine Beschleunigung des vom Tank kommenden Fluids abermals begünstigt ist. Das Fluid aus dem System gelangt über den Zufuhrkanal 13, das Fluid aus der Pumpe gelangt über eine Ventilbohrung 14 und Abströmbohrungen 14a zu den beiden Strahldüsen 17.

Fig. 1 läßt des weiteren erkennen, daß die beidseits der Fördereinrichtung 1 ausge­ bildete Strahlkammer 15 weitgehend in den Gehäusedeckel 3 auf der einen Seite und in den Lagerflansch 4 auf der anderen Seite eingearbeitet ist. Die Strahldüsen 17 sind hier orthogonal auf die dem Austritt des Zufuhrkanals 13 gegenüberliegende Wandung 18 des Gehäusedeckels 3 auf der einen Seite und auf die dem Austritt des Zufuhrkanals 13 gegenüberliegende Wandung 19 des Lagerflanschs 4 auf der ande­ ren Seite gerichtet, können aber auch schräg auf die dem Austritt des Zufuhrkanals 13 gegenüberliegende Wandung 18 des Gehäusedeckels 3 auf der einen Seite und auf die dem Austritt des Zufuhrkanals 13 gegenüberliegende Wandung 19 des La­ gerflanschs 4 auf der anderen Seite gerichtet sein, um nämlich Verwirbelungen wirk­ sam zu vermeiden.

Gemäß der Darstellung in Fig. 3 sind im Einströmbereich der Strahlkammer 15 sowie im Saugkanal 20 die Strömung des Fluids beinflussende Mittel vorgesehen, die einen zumindest weitgehend gleichen Volumenstrom in die in den Figuren nicht gezeigten Saugnieren gewährleisten. Gleiches gilt für das in Fig. 7 gezeigte zweite Ausfüh­ rungsbeispiel.

Die Fig. 2 und 3 lassen des weiteren erkennen, daß der Zufuhrkanal 13 beidseits der Fördereinrichtung 1 mit jeweils einem Teilkanal 16 in eine der Fördereinrichtung 1 vorgelagerte Strahlkammer 15 mündet und daß die Injektoreinrichtung 14 zweiseitig mit je einer Strahldüse 17 in jede der beiden Strahlkammern 15 abstrahlt.

Nach dem Austreten am Ventilkolben an den Abströmbohrungen 14a ist der in die Strahlkammer 15 gerichtete Strahl in Strömungsrichtung schräg auf die der Strahl­ düse 17 gegenüberliegende Wandung der Strahlkammer 15 gerichtet. Die schräge Ausrichtung des Strahls ist in den Fig. 3 und 7 durch einen Pfeil 21 symbolisch an­ gedeutet. Wesentlich ist jedenfalls, daß der in die Strahlkammer 15 gerichtete Strahl 21 schräg auf die Wandung 18 bzw. 19 der Strahlkammer 15 trifft.

In den Fig. 3, 4 und 7 - gemäß der gezeigter Ausführungsbeispiele - ist angedeutet, daß im Aufprallbereich des Strahls 21 eine schanzenähnliche Leiteinrichtung 22 aus­ gebildet ist. Insoweit trifft der Strahl 21 auf die Leiteinrichtung 22 und wird dort ohne die Entstehung von Verwirbelungen in Richtung des Saugkanals 20 weitergeleitet.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Strahlkammer 15 über zwei Saugkanäle 20 mit jeweils einer in den Figur nicht gezeigten Saugniere bzw. Saug­ kammer der Fördereinrichtung 1 strömungsverbunden. Fig. 3 zeigt des weiteren, daß die Strömung von der Strahlkammer 15 in die beiden Saugkanäle 20 durch die Aus­ gestaltung des Strömungspfads umgelenkt wird, wobei die Umlenkung der Strömung zur Beeinflussung des in die Saugkanäle 20 gerichteten Volumenstroms dient.

Im Konkreten sind die beiden Saugkanäle 20 beidseits der Strahlkammer 15 im we­ sentlichen symmetrisch ausgebildet. Dem Aufprallbereich in der Strahlkammer 15 ist eine zur Bündelung der Strömung dienende Querschnittsverjüngung 24 des Strö­ mungspfads nachgeordnet. Der Querschnittsverjüngung 24 folgt eine Umlenkung 23 und Aufteilung 25 in die beiden Saugkanäle 20, wobei die Ausbildung gegenüberlie­ gender Nasen 24a, 24b von ganz besonderer Bedeutung ist.

Fig. 3 läßt des weiteren erkennen, daß in den Saugkanälen 20 und unmittelbar vor den Saugnieren weitere die Strömung beeinflussende Mittel vorgesehen sind, näm­ lich Querschnittsmodifikationen und Leiteinrichtungen 20.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen Querschnitte durch den Gegenstand aus Fig. 3. So läßt Fig. 4 insbesondere die in der Strahlkammer 15 ausgebildete schanzenähnliche Leiteinrichtung 22 erkennen, durch die der Strahl 21 ohne die Entstehung unnötiger Verwirbelungen umgelenkt bzw. geleitet wird.

Fig. 5 zeigt im Querschnitt den Saugkanal 20, im Bereich der Saugniere, ebenfalls mit entsprechender Leiteinrichtung 26, die integraler Bestandteil der Wandung ist. Ähnlich verhält es sich mit der Darstellung in Fig. 6, die den Saugkanal 20 in etwa im Längsschnitt zeigt. Auch in dieser Darstellung läßt sich eine Leiteinrichtung 26 in der Wandung des Saugkanals 20 erkennen, nämlich am Ende des Saugkanals 20. Auch diese Leiteinrichtung 26 begünstigt das Einströmen in die Saugniere.

Das in Fig. 7 gezeigte weitere Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ausge­ staltung eines Saugkanals bezieht sich auf einen Gehäusedeckel 3, in den zumin­ dest ein Teil der Strahlkammer 15 sowie ein singulärer Saugkanal 20 eingearbeitet ist. Auch hier trifft der Strahl 21 auf eine schanzenähnliche Leiteinrichtung 22, wo­ durch der Strahl 21 in seiner Strömungsrichtung beeinflußt wird.

Fig. 7 zeigt jedenfalls besonders deutlich, daß die Strahlkammer 15 über einen einzi­ gen Saugkanal 20 mit zwei hintereinander angeordneten, in den Figur nicht gezeigten Saugnieren strömungsverbunden ist, wobei dort lediglich die zu den Saugnieren ge­ richteten Einlässe 27 angedeutet sind.

Dem Aufprallbereich bzw. der schanzenähnlichen Leiteinrichtung 22 in der Strahl­ kammer 15 ist eine zur Bündelung der Strömung dienende Querschnittsverjüngung 24 des Strömungspfads bzw. des Saugkanals 20 nachgeordnet. Fig. 7 läßt des wei­ teren erkennen, daß sich der Strömungsquerschnitt zur ersten Saugniere bzw. zu deren Einlaß 27 stetig verringert, wodurch eine Beschleunigung der Strömung statt­ findet. In dem Saugkanal 20, bei dem hier gewählten Ausführunsbeispiel unmittelbar vor dem Einlaß 27 zu den Saugnieren, sind weitere die Strömung beeinflussende Mittel vorgesehen, wobei es sich dabei um weitere Leiteinrichtungen 28 handelt. Unmittelbar vor den Saugnieren sind ebenfalls schanzenähnliche Leiteinrichtungen 28 ausgebildet, um die Einleitung in den Einlaß 27 zu begünstigen. Die Leiteinrich­ tungen 28 sind integrale Bestandteile des Gehäusedeckels 3.

In Fig. 7 ist des weiteren angedeutet, daß der Strömungsquerschnitt zwischen der ersten Saugniere und der zweiten Saugniere geringer ist (beispielsweise durch eine flacher ausgestaltete Rinne) als der Strömungsquerschnitt vor der ersten Saugniere bzw. vor deren Einlaß 27. Des weiteren verringert sich der Strömungsquerschnitt zwischen der ersten Saugniere und der zweiten Saugniere bzw. zwischen den bei­ den Einläßen 27 zumindest geringfügig.

Am Ende des Saugkanals 20, genauer gesagt hinter der zweiten Saugniere bzw. hinter deren Einlaß 27, ist eine eine Umlenkung verursachende Prallwand 29 ausge­ bildet, die das Einströmen in die zweite Saugniere bzw. in deren Einlaß 27 abermals begünstigt.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmel­ derin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbil­ dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Sie sind nicht als Verzicht auf die Erzielung eines selbständi­ gen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombination der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält sich die Anmelderin vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklä­ rungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombi­ nationen und/oder Merkmale, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausfüh­ rungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthal­ tenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierte Merk­ male zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfah­ rensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren be­ treffen.

Claims (24)

1. Pumpe zum Fördern eines Fluids, insbesondere Flügelzellenpumpe, mit einer in einem Gehäuse (2) untergebrachten Fördereinrichtung (1), einem im Gehäuse (2) ausgebildeten Zufuhrkanal (13) für das Fluid, der mit dem Ansaugbereich der För­ dereinrichtung (1) verbunden ist und in eine der Fördereinrichtung (1) vorgelagerte Strahlkammer (15) mündet, und mit einer Injektoreinrichtung (14), die zum Fördern des Fluids dient, mit einer Strahldüse (17) in die mindestens Strahlkammer (15) ab­ strahlt und dabei unter hoher Geschwindigkeit strömendes Fluid in das aus dem Zu­ fuhrkanal (13) in die Strahlkammer (15) austretende Fluid einspritzt und dieses da­ durch mitreißt bzw. beschleunigt, wobei die Strahlkammer (15) über mindestens ei­ nen Saugkanal (20) mit mindestens zwei Saugnieren der Fördereinrichtung (1) strö­ mungsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Einströmbereich der Strahlkammer (15) und/oder im Saugkanal (20) die Strömung des Fluids beeinflussende Mittel vor­ gesehen sind, die einen zumindest weitgehend gleichen Volumenstrom in die Saug­ nieren gewährleisten.

2. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhrkanal (13) beidseits der Fördereinrichtung (1) mit jeweils einem Teilkanal (16) in jeweils eine der Fördereinrichtung (1) vorgelagerte Strahlkammer (15) mündet und daß die Injektoreinrichtung (14) zweiseitig mit je einer Strahldüse (17) in jede der beiden Strahlkammern (15) abstrahlt.

3. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Strahlkammer (15) gerichtete Strahl in Strömungsrichtung schräg auf die der Strahldüse (17) gegenüberliegende Wandung der Strahlkammer (15) auftrifft.

4. Pumpe, insbesondere nach einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß im Aufprallbereich der Wandung (18, 19) eine schanzenähnliche Leitein­ richtung (22) ausgebildet ist.

5. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Strahlkammer (15) über zwei Saugkanäle (20) mit jeweils minde­ stens einer Saugniere bzw. Saugkammer strömungsverbunden ist.

6. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung (23) von der Strahlkammer (15) in die beiden Saugkanäle (20) durch die Ausgestaltung des Strömungspfads gegebenenfalls gebündelt und danach zumin­ dest geringfügig umgelenkt wird.

7. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkung der Strömung (23) zur Beeinflussung des in die Saugkanäle (20) gerich­ teten Volumenstroms bzw. zur Beeinflussung der Aufteilung des Volumenstroms dient.

8. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Saugkanäle (20) beidseits der Strahlkammer (15) (rechts, links und stromabwärts) im wesentlichen symmetrisch ausgebildet sind.

9. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Aufprallbereich in der Strahlkammer (15) eine zur Bündelung der Strömung (23) dienende Querschnittsverjüngung (24) des Strömungspfads nachge­ ordnet ist.

10. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Aufprallbereich in der Strahlkammer (15), vorzugsweise der Querschnittsverjüngung (24), eine Umlenkung (25) und Aufteilung in die beiden Saugkanäle (20) folgt.

11. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Saugkanälen (20) und/oder unmittelbar vor den Saugnieren weitere die Strömung (23) beeinflussende Mittel, insbesondere Querschnittsmodifi­ kationen und/oder Leiteinrichtungen (26), vorgesehen sind.

12. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ggf. nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlkammer (15) über einen Saugkanal (20) mit mindestens zwei hintereinander angeordneten Saugnieren strö­ mungsverbunden ist.

13. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufprallbereich in der Strahlkammer (15) eine zur Bündelung der Strömung (23) die­ nende Querschnittsverjüngung (24) des Strömungspfads nachgeordnet ist.

14. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Strömungsquerschnitt zur ersten Saugniere hin stetig verringert.

15. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Saugkanal (20), insbesondere unmittelbar vor den Saugnieren, weitere die Strömung (23) in Richtung in die Nieren hinein beeinflussende Mittel, ins­ besondere Leiteinrichtungen (28), vorgesehen sind.

16. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß un­ mittelbar vor den Saugnieren schanzenähnliche Leiteinrichtungen (28) ausgebildet sind.

17. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtungen (28) integrale Bestandteile des Gehäuses (2, 3, 4) und/oder des Flansches und/oder des Deckels sind.

18. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Strömungsquerschnitt zwischen der ersten Saugniere und der zweiten Saugniere geringer ist als der Strömungsquerschnitt vor der ersten Saug­ niere.

19. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich der Strömungsquerschnitt zwischen der ersten Saugniere und der zweiten Saugniere vorzugsweise stetig verringert.

20. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß hinter der zweiten Saugniere eine eine Umlenkung verursachende Prallwand (29) ausgebildet ist.

21. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Saugkanal (20) im Bereich zwischen den beiden Saugnieren oder nach der in Strömungsrichtung hintersten Saugniere mit der Strahlkammer (15) oder dem Bereich des Saugkanals (20) vor der ersten Saugniere unmittelbar oder über einen Bypass strömungsverbunden ist.

22. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenwandungen der Strahlkammer (15) und/oder des Saugkanals (20) bzw. der Saugkanäle zur Beeinflussung der Strömung (23) oberflächenbehan­ delt sind.

23. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei das Ge­ häuse auf der einen Seite durch einen stirnseitigen Gehäusedeckel (3) und auf der anderen Seite gegebenenfalls durch einen Lagerflansch (4) abgeschlossen ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die beidseits der Fördereinrichtung (1) ausgebildete Strahlkammer (15) zumindest weitgehend in den Gehäusedeckel (3) und ggf. in den Lagerflansch (4) eingearbeitet ist.

24. Pumpe, insbesondere zum Fördern eines Fluids, insbesondere Flügelzellen­ pumpe, mit einer in einem Gehäuse (2) untergebrachten Fördereinrichtung (1), ei­ nem im Gehäuse (2) ausgebildeten Zufuhrkanal (13) für das Fluid, der mit dem An­ saugbereich der Fördereinrichtung (1) verbunden ist und in eine der Fördereinrich­ tung (1) vorgelagerte Strahlkammer (15) mündet, und mit einer Injektoreinrichtung (14), die zum Fördern des Fluids dient, mit einer Strahldüse (17) in die mindestens Strahlkammer (15) abstrahlt und dabei unter hoher Geschwindigkeit strömendes Fluid in das aus dem Zufuhrkanal (13) in die Strahlkammer (15) austretende Fluid einspritzt und dieses dadurch mitreißt bzw. beschleunigt, wobei die Strahlkammer (15) über mindestens einen Saugkanal (20) mit mindestens zwei Saugnieren der Fördereinrichtung (1) strömungsverbunden ist, gekennzeichnet durch mindestens ein in den Anmeldungsunterlagen offenbartes Merkmal.